1. 완전 연소 반응식
부탄 1몰의 완전 연소 반응식은 다음과 같습니다:
\(C_4H_{10} + \frac{13}{2}O_2 \rightarrow 4CO_2 + 5H_2O\)

부탄 1몰이 연소하려면 산소(\(O_2\)) 6.5몰이 필요합니다.

2. 필요 공기량 계산

공기는 약 21% 산소(\(O_2\))로 구성되어 있으므로, 산소 1몰을 공급하려면 공기 \(\frac{100}{21} \approx 4.762\)몰이 필요합니다.
부탄 1몰당 필요한 공기량:
\(6.5 \times \frac{100}{21} = 6.5 \div 0.21 \approx 30.952 \, \text{mol}\)

3. 화학양론적 농도 계산
화학양론적 조건(환원비 1)에서 연료의 부피분율(=몰분율)은 다음과 같습니다:
\(\text{부피분율} = \frac{1}{1 + \text{공기량}} = \frac{1}{1 + 30.952} = \frac{1}{31.952} \approx 0.0313 = 3.13 \, \text{vol\%}\)

4. Jones 경험식 적용 (Coward & Jones)
Coward & Jones에 따르면, 폭발하한계(LFL)는 화학양론적 농도의 약 0.55배에 해당한다고 알려져 있습니다:
\(\text{LFL} \approx 3.13 \times 0.55 \approx 1.7215 \, \text{vol\%}\)
이를 반올림하면:
\(\text{LFL} \approx 1.7 \, \text{vol\%}\)

5. 최종 답변
부탄(\(C_4H_{10}\))의 폭발하한계(LFL)는 Jones 식과 Coward & Jones의 경험적 관찰을 이용해 계산하면 약 **1.7 vol%**입니다.

6. 간단명료한 해설 요약

부탄 1몰 연소 시 산소 6.5몰 필요, 공기량은 \(6.5 \div 0.21 \approx 30.952\)몰.
화학양론적 농도: \(\frac{1}{1 + 30.952} \approx 3.13 \, \text{vol\%}\)
LFL은 화학양론적 농도의 0.55배: \(3.13 \times 0.55 \approx 1.7 \, \text{vol\%}\)

이 계산은 Jones 식과 Coward & Jones의 관찰을 기반으로 하며, 정답 1.7 vol%를 정확히 도출합니다.